高校化学

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5分でわかる!電池の仕組み

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この動画の要点まとめ

ポイント

電池の仕組み

高校化学 化学反応とエネルギー13 ポイント1 答えあり

これでわかる!
ポイントの解説授業
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今回のテーマは、「電池の仕組み」です。

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私たちの身の回りには、電池で動いている機械がたくさんありますよね。
今回は、 電池の仕組み を化学的に見ていきましょう。

電池では、片方の電極が溶け出して、電子が流れる

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次の図は、電池の仕組みを模式的に表したものです。
硫酸の中に、 亜鉛 の極板が浸かっています。
2つの電極が導線でつながれ、そこに豆電球がついています。

高校化学 化学反応とエネルギー13 ポイント1 図のみ

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さぁ、この電池にはどのような変化が起こるでしょうか?
亜鉛板 に注目しましょう。
亜鉛が亜鉛イオンになって、溶け出していますね。
 Zn→Zn2++e-

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イオン化傾向の大きい亜鉛が、陽イオンとなって溶けているわけです。
さて、この反応によって、電子が飛び出してきました。
この電子はどこに行くのでしょうか?
実は、導線を伝って、銅板の方に向かうのです。
そして、電子が豆電球を通ることによって、光が点くようになっています。
これが、 電池の仕組み です。

高校化学 化学反応とエネルギー13 ポイント1 図のみ

電子が流れだす負極、電子が流れ込む正極

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次に、電池に関係する言葉を紹介しておきます。

高校化学 化学反応とエネルギー13 ポイント1 図のみ

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注目するのは、 亜鉛板 です。
亜鉛板からは電子が流れ出していました。
このように、 電子が流れだす電極 のことを、 負極 といいます。

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それに対して、銅板には電子が流れこんでいます。
このように、 電子が流れ込む電極 のことを、 正極 といいます。

負極の還元剤は負極活物質、正極の酸化剤は正極活物質

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これまで解説してきたように、電池の中では電子のやりとりが行われています。
ということは、その反応は、 酸化還元反応 と見ることができますね。
この例での 亜鉛 のように、負極で電子を出し、還元剤としてはたらく物質を、 負極活物質 といいます。

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それに対して、銅板ではどのような変化が起こっているでしょうか?
銅極板に流れこんだ電子を受け取るのは、溶液中に電離した 水素イオン です。
水素イオンが電子を受け取ると、水素分子になって、空気中に出て行くわけです。
この水素イオンのように、正極で酸化剤としてはたらく物質を 正極活物質 といいます。

高校化学 化学反応とエネルギー13 ポイント1 答えあり

起電力とは、極板の間で生じる電位差

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最後にもうひとつ、覚えてほしい言葉があります。
電池にはいろいろな種類があり、それによって、作り出す電気の大きさが変わってきます。
これは2つの極板の間で、 電位差 があるためです。
この電位差のことを、 起電力 と呼びます。

高校化学 化学反応とエネルギー13 ポイント1 答えあり

Igarashi

この授業の先生

五十嵐 健悟 先生

「目に見えない原子や分子をいかにリアルに想像してもらうか」にこだわり、身近な事例の写真や例え話を用いて授業を展開。テストによく出るポイントと覚え方のコツを丁寧におさえていく。

電池の仕組み
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